关于求解同时垂直于两个三维向量时设z为常数的疑问
关于求解同时垂直于两个三维向量时设z为常数的疑问
嘿,我来帮你把这个点捋明白!先把你的问题和教材内容放出来:
我的教材里有这么个问题:"Find a vector perpendicular to both (-1, 1, -3) and (-2, 3, -3)"
教材的解答里提到了“let z be a constant”(设z为常数),我搞不懂为啥要这么做,只能猜测这和两个给定向量的z坐标相同有关?
其实这个操作的核心逻辑很简单:垂直于两个不共线三维向量的向量,是一整条直线上的所有共线向量,也就是说解不是唯一的,有无数个。所以我们可以随便固定其中一个分量为常数,先求出一个具体的解,剩下的分量跟着推导就行。
你猜的方向完全没错!之所以选z来固定,就是因为这两个给定向量的z分量都是-3,这样在解方程组的时候会更省心:
假设我们要找的向量是(x, y, z),它和两个给定向量都垂直,根据点积为0的规则,会得到两个方程:
-1*x + 1*y - 3*z = 0-2*x + 3*y - 3*z = 0
你把这两个方程相减,就能直接消掉z相关的项(毕竟两个方程里z的系数一模一样),很快就能算出x和y的关系,再代入我们设定的z的常数值,就能轻松得到一个具体的垂直向量了。
当然啦,这只是个简化计算的小技巧而已——你其实也可以固定x或者y为常数,最终得到的向量本质上都是同方向的共线向量,只是固定z的话,因为原向量的z分量相同,消元步骤会更顺手罢了。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者moon river
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